-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 27
Билет №16
Термин «модель» широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений.
Модель - это такой материальный или мысленно представляемый, то есть информационный объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал, обладая его существенными информационными свойствами (качественно-логическими и количественно-математическими), то есть характером отношений между элементами изучаемого объекта и его отношений к другим объектам физической реальности, так, что изучение модели дает новые знания об объекте-оригинале. Более строго, по сути модель представляет собой вид информационной системы, копирующей целевые системы (информационные, энергетические, вещественные), и предназначенной для изучения свойств последних. По форме модель может быть воплощена на любом физическом носителе: вещественном изделии, компьютерной программе, мозге животных.
Моделирование - процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез. Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей.
Цели моделирования:
1. Познание окружающего мира.
Зачем человек создает модели? Первобытные люди изучали окружающую природу, чтобы научиться противостоять природным стихиям, пользоваться природными благами, просто выживать. Накопленные знания передавались из поколения в поколение устно, позже письменно, наконец с помощью предметных моделей. Так родилась, к примеру, модель земного шара — глобус, — позволяющая получить наглядное представление о форме нашей планеты, ее вращении вокруг собственной оси и расположении материков. Такие модели позволяют понять, как устроен конкретный объект, узнать его основные свойства, установить законы его развития и взаимодействия с окружающим миром моделей.
2. Создание объектов с заданными свойствами (задача типа «Как сделать, чтобы...»).
Накопив достаточно знаний, человек задал себе вопрос: «Нельзя ли создать объект с заданными свойствами и возможностями, чтобы противодействовать стихиям или ставить себе на службу природные явления?» Человек стал строить модели еще не существующих объектов. Так родились идеи создания ветряных мельниц, различных механизмов, даже обыкновенного зонтика. Многие из этих моделей стали в настоящее время реальностью. Это объекты, созданные руками человека.
3. Определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения (задача типа «Что будет, если...»: что будет, если увеличить плату за проезд в транспорте, или что произойдет, если закопать ядерные отходы в такой-то местности?)
Например, для спасения Петербурга от постоянных наводнений, приносящих огромный ущерб, решено было возвести дамбу. При ее проектировании было построено множество моделей, в том числе и натурных, именно для того, чтобы предсказать последствия вмешательства в природу.
4. Эффективность управления объектом (или процессом).
Поскольку критерии управления бывают весьма противоречивыми, то эффективным оно окажется только при условии, если будут «и волки сыты, и овцы целы».
Например, нужно наладить питание в школьной столовой. С одной стороны, оно должно отвечать возрастным требованиям (калорийное, содержащее витамины и минеральные соли), с другой — нравиться большинству ребят и к тому же быть «по карману» родителям, а с третьей — технология приготовления должна соответствовать возможностям школьных столовых. Построение модели помогает найти приемлемое решение.
Моделирование позволяет решить четыре различных задачи:
-
визуализировать систему в ее текущем или желательном для нас состоянии;
-
определить структуру или поведение системы;
-
получить шаблон, позволяющий затем сконструировать систему;
-
документировать принимаемые решения, используя полученные модели.
Конкретные задачи моделирования зависят от вида выбранной модели.
В общем смысле они делятся на две категории: прямые и обратные.
Прямые задачи отвечают на вопрос, что будет, если при заданных условиях мы выберем какое-то решение из множества допустимых решений. В частности, чему будет равен, при выбранном решении критерий эффективности.
Обратные задачи отвечают на вопрос: как выбрать решение из множества допустимых решений, чтобы критерий эффективности обращался в максимум или минимум.
CASE средства (Computer - Aided Software Engineering) – это инструмент, который позволяет автоматизировать процесс разработки информационной системы и программного обеспечения. Разработка и создание информационных систем управления предприятием связаны с выделением бизнес-процессов, их анализом, определением взаимосвязи элементов процессов, оптимизации их инфраструктуры и т.д. Основной целью применения CASE средств является сокращение времени и затрат на разработку информационных систем, и повышение их качества.
Данная классификация отражает функциональное назначение CASE-средствав ЖЦ ПС и систем.
1. Анализ и проектирование
Средства этого типа используются для поддержки начальных этапов процесса разработки: анализа предметной области, разработки требований к системе, проектирования системной архитектуры, разработки требований к программным средствам, проектирования программной архитектуры, технического проектирования программных средств
2. Проектирование баз данных и файлов
Средства этого типа обеспечивают логическое моделирование данных, автоматическое преобразование моделей данных в третью нормальную форму, автоматическую генерацию схем баз данных и описаний форматов файлов на уровне программного кода.
3. Программирование и тестирование
Данные средства выполняют автоматическую кодогенерацию ПС на основе спецификаций или моделей. Содержат графические редакторы, средства поддержки работы с репозиторием, генераторы и анализаторы кодов, генераторы тестов, анализаторы покрытия тестами, отладчики.
4. Сопровождение и реинженерия
Общей целью средств этого типа является поддержка корректировки, изменения, преобразования, реинженерия существующей системы, поддержка документации по проекту. К данным средствам относятся средства документирования, анализаторы программ, средства управления изменениями и конфигурацией ПС и систем, средства реструктурирования и реинженерии (реинженерия, реинженеринг – reverse engineering – обратное проектирование, например, построение спецификаций или моделей по исходным текстам программ), средства обеспечения мобильности, позволяющие перенести разработанную систему или программные средства в новое операционное или аппаратное окружение. Средства реинженерии включают:
- статические анализаторы для генерирования схем программного средства из его кодов и оценки влияния модификаций;
- динамические анализаторы, включающие трансляторы со встроенными отладочными возможностями;
- документаторы, автоматически обновляющие документацию при изменении кода программного средства;
- редакторы кодов, автоматически изменяющие при редактировании кодов предшествующие ему структуры, в том числе и спецификации требований;
- средства доступа к спецификациям, позволяющие выполнять их модификацию и генерацию модифицированного кода;
- средства реверсной инженерии, транслирующие коды в спецификации или модели. К средствам данного типа можно отнести, например, Telelogic DocExpress, Telelogic Synergy, Telelogic Change, средства линейки AllFusion Change Management Suite. Следует отметить, что ряд CASE-средств других типов содержат в своем составе средства реинженерии. Это касается, например, CASE-средств AllFusion Data Modeler, Telelogic Rhapsody.
5. Окружение
К средствам данного типа относятся средства поддержки интеграции CASE-средств и данных. К данному типу можно отнести, например, Telelogic Rhapsody Gateway, Telelogic Rhapsody Interface Pack, AllFusion Data Profiler, AllFusion Model Manager, AllFusion Model Navigator.
6. Управление проектом
К средствам данного типа относятся средства поддержки процесса управления ЖЦ ПС и систем. Их функциями являются планирование, контроль, руководство, организация взаимодействия и т.п. К средствам данного типа можно отнести, например, Telelogic Focal Point, Telelogic Dashboard, AllFusion Process Management Suite, ADvisor.